Ground target chasing with a unmanned aerial vehicle

Abstract

Ground target chasing systems using Unmanned Aerial Vehicles are increasingly used in aerial photography and film recording. In most of the cases GPS-based system is not useful and the use of computer vision is required. In this work an alternative to common GPS-based systems is presented using the open-source ArduPilot technology. In this work, the video is transmitted by radio signal and is processed in an external computer that also controls the movements of the vehicle. The system is compound by a tracker based on the mean-shift algorithm that combines information of the color, information from visual features (ORB) and motion information of the video. The output of the tracker is used by a set of PID controllers that control the movements of the vehicle. This work presents good results and it can be a good start point for a commercial product.

Los sistemas de seguimiento de blancos terrestres mediante vehículos aéreos no tripulados son cada vez más utilizados en fotografía aérea o en rodaje de películas. En muchos casos los sistemas basados en GPS no son útiles y se utiliza la visión por computador. En este proyecto, una alternativa a los sistemas basados en GPS es presentada. La tecnología usada, de código libre, es ArduPilot. La señal del video es transmitida por radio y procesada en un ordenador externo que también se ocupa de controlar los movimientos del vehículo. El sistema está formado por un tracker basado en el algoritmo mean-shift que combina la información del color, de visual features (ORB) y del movimiento de las imágenes. La salida del tracker es utilizada por un conjunto de controladores PID que se ocupan de mover el vehículo. Este trabajo presenta buenos resultados y es un buen punto de partida para un producto comercial.

Els sistemes de seguiment de blancs terrestres mitjançant vehicles aeris no tripulats són cada cop més utilitzats en fotografia aèria i en rodatge de pel·lícules. En molts casos l’ús de sistemes basats en GPS no son útils i s’utilitza la visió per computador. En aquest projecte, una alternativa als sistemes basats en GPS es presentada. La tecnologia usada, de codi lliure, és ArduPilot. La senyal de vídeo es transmesa per radio i es processada en un ordinador extern que també s’ocupa de controlar els moviments del vehicle. El sistema esta format per un tracker basat en l’algoritme mean-shift que combina la informació del color, de visual features (ORB) i informació del moviment. La sortida del tracker es utilitzada per un conjunt de controladors PID que s’ocupen de moure el vehicle. Aquest treball presenta bons resultats i es un bon punt de partida per a un producte comercial.